巨噬細(xì)胞的抗結(jié)核納米遞藥系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)展

向海濱 梁求真 李新霞 宋興華

目前，結(jié)核病(tuberculosis，TB)仍是全球十大死亡原因之一，甚至已超過人類免疫缺陷病毒(HIV)感染成為傳染病致死的主要原因。在2019年《全球結(jié)核病報(bào)告》[1]中估算，2018年我國新發(fā)結(jié)核病患者86.6萬例(位居全球第二)，而新發(fā)耐利福平結(jié)核病(RR-TB)及耐多藥結(jié)核病(MDR-TB)6.6萬例(位居全球第二)，我國也是全球結(jié)核病負(fù)擔(dān)最重的3個國家之一。一般結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis，MTB)經(jīng)空氣傳播，可累及肺部或肺外器官，如骨骼、泌尿道、卵巢，甚至腦膜。MTB是一種細(xì)胞內(nèi)寄生菌，具有代謝緩慢、高度疏水性、細(xì)胞壁厚等特點(diǎn)，所以采用藥物治療其過程相當(dāng)復(fù)雜且存在許多局限性[2]。近年來，應(yīng)用納米技術(shù)設(shè)計(jì)出許多新的藥物遞送策略，使得藥物在病灶有效積累，以確保患者依從性增加、藥物不良反應(yīng)降低、耐藥率降低等。筆者以MTB的致病機(jī)制為背景，對基于巨噬細(xì)胞的抗結(jié)核納米遞藥系統(tǒng)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、MTB的致病機(jī)制

首先MTB上的病原體相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular patterns，PAMPs)被巨噬細(xì)胞上的模式識別受體(pattern recognition receptors，PRRs)所識別，誘導(dǎo)一系列巨噬細(xì)胞的自噬。但在這一過程中巨噬細(xì)胞有時不能殺死MTB，因?yàn)镸TB可以抑制巨噬細(xì)胞中的噬菌體-溶酶體融合機(jī)制[3-4]。接著未被殺死的MTB在巨噬細(xì)胞中繁殖并最終使其裂解，導(dǎo)致細(xì)胞損傷又激發(fā)血液中單核細(xì)胞等移行到該區(qū)域。而單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞后再次吞噬細(xì)菌并被裂解，形成一個惡性循環(huán)。在感染后2～3周結(jié)核特異性抗原傳遞到T淋巴細(xì)胞時，輔助性T淋巴細(xì)胞(Th)1分泌的γ-干擾素和MTB表面的脂多糖共同刺激巨噬細(xì)胞極化為M1型巨噬細(xì)胞并分泌白細(xì)胞介素(IL)-12、IL-8、腫瘤壞死因子(TNF)-α、活性氮、活性氧等，促進(jìn)炎癥反應(yīng)造成組織破壞。同時極化的M2型巨噬細(xì)胞分泌IL-10、IL-1、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)等抑制炎癥反應(yīng)并促進(jìn)組織修復(fù)愈合。因此，M1型巨噬細(xì)胞抑制MTB繼續(xù)生長，而M2型巨噬細(xì)胞抑制炎癥造成MTB免疫逃逸，最后達(dá)到一種動態(tài)平衡[5-6]。再經(jīng)過一段時間，病灶中的上皮樣細(xì)胞和淋巴細(xì)胞聚集形成肉芽腫，MTB暫時進(jìn)入潛伏期。當(dāng)機(jī)體營養(yǎng)不良、免疫下降、類固醇使用或HIV感染等因素可破壞這種平衡，重新變成活動性結(jié)核病[7]。所以巨噬細(xì)胞是結(jié)核病發(fā)病機(jī)制的重要一環(huán)，這也是抗結(jié)核藥物設(shè)計(jì)的重要組成部分[8]。

二、傳統(tǒng)治療方案的局限性

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的抗結(jié)核治療指南，敏感性結(jié)核病治療的標(biāo)準(zhǔn)方案包括：每天服用異煙肼(INH)、利福平(RFP)、吡嗪酰胺(PZA)和乙胺丁醇(EMB)2個月，然后每天服用INH和RFP 4個月。但是在MTB的進(jìn)化過程中，由于其基因突變、染色體改變、細(xì)胞包膜的不滲透性、藥物外排、藥物降解和修飾等耐藥性機(jī)制，出現(xiàn)了耐RFP、耐多藥、廣泛耐藥結(jié)核病(XDR-TB)[9]。而目前對RR/MDR-TB的治療長達(dá)18～24個月，且至少需要5種藥物聯(lián)合給藥，大大增加了藥物不良反應(yīng)及降低了患者依從性[10]。因此，傳統(tǒng)藥物仍然存在一些局限性，包括：(1)多藥聯(lián)合治療，治療時間長，增加耐藥性等；(2)有些抗生素為高親水性而細(xì)胞滲透性差，如β-內(nèi)酰胺和氨基糖苷類抗生素；(3)有些抗生素能夠輕松地進(jìn)入細(xì)胞，但細(xì)胞內(nèi)滯留時間短，如氟喹諾酮類抗生素[11]；(4)傳統(tǒng)藥物遞送肝臟首過消除效應(yīng)大；(5)由于生物屏障的選擇性通透會抑制藥物向一些部位有效遞送，例如血-腦、血-骨髓屏障；(6)高血藥濃度給藥到達(dá)治療效果，就存在不良反應(yīng)且降低患者的依從性，如神經(jīng)毒性、眼毒性、腎毒性和耳毒性。所以亟需開發(fā)新的藥物遞藥策略，將藥物直接有效地遞送到受感染的巨噬細(xì)胞，來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療。

三、被動靶向遞藥系統(tǒng)

納米遞藥系統(tǒng)利用某些載體負(fù)載一種或多種藥物遞送到目標(biāo)器官或組織，常見的納米遞藥系統(tǒng)包括納米顆粒、納米囊泡、納米乳劑、納米脂質(zhì)體、納米懸浮液、納米晶體、膠束等[12-13]。被動靶向納米遞藥系統(tǒng)主要是利用其理化特性來實(shí)現(xiàn)體內(nèi)藥物差異性分布。根據(jù)粒度、形狀、表面電荷等理化特性的不同，納米遞藥系統(tǒng)被巨噬細(xì)胞內(nèi)吞，形成吞噬體的機(jī)制也有所不同，包括吞噬作用、網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的胞飲、小窩蛋白介導(dǎo)的胞飲、非網(wǎng)格蛋白及小窩蛋白依賴的胞飲、巨胞飲作用等5種[14-15]。此外，納米遞藥系統(tǒng)還可被特異性配體修飾后，通過配體-受體相互作用主動介導(dǎo)巨噬細(xì)胞內(nèi)吞作用。但無論何種靶向機(jī)制都需要載體來負(fù)載藥物，這些載體優(yōu)缺點(diǎn)各異(表 1)。

(一) 聚合物納米載體

聚合物是納米遞藥系統(tǒng)中使用最廣泛的藥物載體。聚合物的生物穩(wěn)定性高可用于各種途徑給藥，而且合成工藝簡單并可輕松地調(diào)控藥物的粒徑、形狀、Zeta電位等理化特性來控制藥物釋放速度及靶向效率[16]。

1. 聚乳酸-羥基乙酸共聚物：是應(yīng)用最為廣泛的合成聚合物載體，因?yàn)槠渌獯x物為乳酸和乙醇酸，可以通過Krebs循環(huán)(即三羧酸循環(huán))被身體代謝，所以也是全身毒性最小的聚合物載體。其次，PLGA納米粒子的藥物釋放速率也可以通過控制乳酸和乙醇酸單體比例，以及相對分子質(zhì)量來調(diào)節(jié)[17]。目前，PLGA已經(jīng)正式被美國食品藥品管理局(FDA)和歐洲藥品管理局(EMA)批準(zhǔn)，用于人類的各種藥物輸送系統(tǒng)[18]。在2003年P(guān)andey等[19]就報(bào)道了負(fù)載RFP、INH、PZA的PLGA納米粒子，其封裝效率分別達(dá)到56%、66%、68%。在通過灌胃給藥的小鼠模型中，藥代動力學(xué)表明血漿中RFP持續(xù)釋放達(dá)6 d以上，而INH和PZA釋放更是長達(dá)9 d以上，相比之下單純藥物組的半衰期明顯較短(RFP：2 h；INH：2～3 h)。這足以說明納米粒延長半衰期以降低給藥頻率，來有效地解決傳統(tǒng)抗結(jié)核藥物治療的局限性。而PLGA等作為親脂性聚合物，負(fù)載INH等親水藥物時會降低藥物包封率，從而增加制備成本及降低療效。在該研究中使用雙乳液揮發(fā)法制備PLGA 納米粒，雖然有效解決這一問題，但同樣降低了親脂性RFP的包封率。所以在制備過程中應(yīng)根據(jù)藥物性質(zhì)調(diào)整工藝及配方，以提高治療效果。此外，對于口服或吸入等經(jīng)黏膜給藥途徑，還可利用對黏膜中的N-乙酰-D-氨基葡萄糖和唾液酸等具有高親和力的小麥胚芽凝集素，將其修飾在PLGA載體上以增加黏膜對納米粒的吸收來提高藥物生物利用度[20]。Marcianes等[21]還報(bào)道了負(fù)載加替沙星的PLGA納米遞藥系統(tǒng)用于穿過血腦屏障治療顱腦結(jié)核。他們用熒光劑羅丹明標(biāo)記藥物，在經(jīng)尾靜脈給藥60 min后處死大鼠，觀察到了熒光劑在大腦皮層組織持續(xù)蓄積而肺和肝臟較少。這種利用納米遞藥系統(tǒng)小粒徑特征來克服體內(nèi)生物屏障的抗結(jié)核遞藥方式極具開發(fā)前景。

2. 樹枝狀大分子聚合物：是新型單分散超支化的合成聚合物體系，具有中心核和星形分支結(jié)構(gòu)，其表面存在許多不同官能團(tuán)可用來附著藥物、配體、聚乙二醇等。而樹枝狀聚合物內(nèi)部空隙空間也比較大，可用于封裝或摻入小分子藥物來靶向遞送到巨噬細(xì)胞[22]。但因?yàn)闃渲畲蠓肿泳酆衔锏牧揭话阍?0 nm左右，霧化吸入后也極易被呼出體外，所以不適合于經(jīng)呼吸道給藥。Bellini等[23]利用負(fù)載RFP的第4代聚酰胺基胺(G4-PAMAM)樹枝狀聚合物表現(xiàn)了出色的穩(wěn)定性和pH值依賴性，其僅在酸性pH值下納米顆粒破裂釋RFP。因?yàn)榫奘杉?xì)胞吞噬MTB后達(dá)到動態(tài)平衡，這使得細(xì)胞內(nèi)呈現(xiàn)出低氧和低pH值狀態(tài)。所以當(dāng)藥物通過靜脈給藥時，通過中性pH值的血液及組織液中運(yùn)輸而避免降解，隨后被巨噬細(xì)胞吞噬并在酸性pH值下釋放，以實(shí)現(xiàn)抗結(jié)核藥物的“智能”靶向遞送。盡管如此，這項(xiàng)研究并沒有評估樹枝狀聚合物在體內(nèi)的生物相容性。而另一項(xiàng)研究中就報(bào)道了負(fù)載RFP的第五代PAMAM聚合物中季銨基團(tuán)與紅細(xì)胞產(chǎn)生溶血毒性(11.6%～15.3%)[24]。盡管使用聚乙二醇修飾樹枝狀聚合載體后可明顯降低這種毒性(2.5%)，但如應(yīng)用在未來臨床中仍是致命的毒性。

(二) 脂質(zhì)體納米載體

脂質(zhì)體是在1965年被發(fā)現(xiàn)，由親水性的磷脂雙層構(gòu)成的囊泡結(jié)構(gòu)，多年來一直作為納米載體被廣泛研究。早在1990年首次報(bào)道了負(fù)載慶大霉素脂質(zhì)體通過靜脈內(nèi)給藥作用于鳥分枝桿菌感染的小鼠模型，并觀察到在肝和脾中細(xì)菌計(jì)數(shù)明顯減少[25]。在現(xiàn)代藥物遞送系統(tǒng)中，因?yàn)橹|(zhì)體具有獨(dú)特的雙層核殼結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行改性后可負(fù)載親水性、親脂性、兩親性藥物。目前主要有固體脂質(zhì)納米顆粒(SLN)和納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(NLC)兩種類型。NLC作為克服SLN缺點(diǎn)的新一代脂質(zhì)納米顆粒，其是固態(tài)和液態(tài)脂質(zhì)的混合物，從而提供了更好的包封率和防止在儲存期間藥物溶出，這是獲得良好療效的前提[26]。Pinheiro等[27]就設(shè)計(jì)負(fù)載利福布汀的NLC，其包封率達(dá)到90%，并用甘露糖加以修飾，以實(shí)現(xiàn)被動和主動靶向至肺泡巨噬細(xì)胞。此外，載藥NLC中還添加了硬脂胺，表面Zeta電位從(-17.9±1.9) mV變?yōu)?37.6±1.0) mV，這個將傾向于被帶負(fù)電的巨噬細(xì)胞所吸附以達(dá)到被動靶向遞藥的目的。但不足的是作者當(dāng)時并沒有通過體內(nèi)或體外實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證巨噬細(xì)胞靶向機(jī)制。

由于脂質(zhì)體對腸道脂肪酶敏感，因此必須通過呼吸道或靜脈內(nèi)途徑給藥。其中經(jīng)呼吸道吸入給藥是脂質(zhì)體的常用方式，與聚合物相比氣溶膠脂質(zhì)體更加穩(wěn)定且安全。其不但能繞過胃腸道降解且不具有首過消除效應(yīng)，還能通過表面積大且血管富集的肺泡吸收蓄積，甚至代替靜脈注射達(dá)到全身給藥。雖然納米脂質(zhì)體因其粒徑小更易被肺泡巨噬細(xì)胞內(nèi)吞，以實(shí)現(xiàn)被動靶向機(jī)制，但根據(jù)氣道粒子沉積的慣性撞擊、重力沉降、布朗擴(kuò)散等機(jī)制，納米粒太小會導(dǎo)致大部分懸浮在氣流中而被呼出，從而降低了療效[28]。即使納米粒可有效地在下呼吸道中沉積，還需要顆粒表面特性以克服肺泡壁黏液屏障來促進(jìn)滲透。總之與傳統(tǒng)藥物相比，可吸入納米脂質(zhì)體已成為一種極具吸引力的策略，因?yàn)槠涮峁┝俗畲蠡委熜Ч强山档腿矶拘缘姆乔秩胄灾委熓侄蝃29-30]。但是如何控制其粒徑大小，使得既能有效在肺部沉積又能更加高效地靶向至巨噬細(xì)胞等問題亟待解決。

(三)多糖納米載體

多糖是來源于植物、動物、藻類、微生物等的一類獨(dú)特天然高分子材料，并通過單糖之間的糖苷鍵形成的。其具有以下獨(dú)特的優(yōu)勢[31-32]：(1)多糖可以陰離子、陽離子、中性電荷狀態(tài)存在；(2)其本身就有抗菌特性并可能與抗生素類藥物產(chǎn)生協(xié)同作用，如殼聚糖；(3)含有羥基多糖可對上皮和黏膜等產(chǎn)生非共價生物黏附性；(4)具有極低的毒性和較高的生物相容性；(5)是廉價的可再生自然資源。Lu等[33]已經(jīng)制備了負(fù)載氨基糖苷類藥物(鏈霉素、慶大霉素、妥布霉素)的殼聚糖納米顆粒，藥物包封率分別為60%、63%、38%。為了提高殼聚糖基納米粒的抗生素負(fù)載效率，使用了硫酸右旋糖酐作為抗衡離子，以保護(hù)氨基糖苷類藥物的正電荷。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，口服負(fù)載鏈霉素的納米粒治療肺結(jié)核模型小鼠，3周之后處死小鼠并將肺組織勻漿后平鋪在7H11瓊脂平板上，細(xì)菌生長減少了1 log(CFU/ml)(CFU：菌落形成單位)。這有效地證明了利用殼聚糖載體采用離子凝膠技術(shù)來負(fù)載抗結(jié)核藥物給予口服給藥，其療效是確切的。但是當(dāng)模擬胃酸性條件時(pH=1.2)，3種不同載藥殼聚糖納米粒的突釋效應(yīng)都明顯增大，筆者認(rèn)為這是因?yàn)闅ぞ厶堑摩?1,4-糖苷鍵在酸性環(huán)境中水解使得藥物過早釋放。此外，殼聚糖載體用于抗結(jié)核治療，還可以將殼聚糖作涂層修飾其他載體形成殼聚糖基納米復(fù)合材料來負(fù)載藥物。用多糖(殼聚糖)覆蓋鐵納米以在其表面上加載抗生素(如鏈霉素)會產(chǎn)生一種具有各種特性的新型磁性納米復(fù)合材料，作為診斷和治療結(jié)核感染的潛在工具[34]。

(四)碳納米載體

碳納米材料是一類新型材料，已在包括藥物輸送、組織工程、癌癥治療等各種生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用[35]。目前，研究最為廣泛的碳納米無疑是碳石墨烯二維薄膜材料，其氧化形式為氧化石墨烯[36]。氧化石墨烯載體的起皺表面粗糙度約為845 nm，可以捕獲細(xì)菌并黏附，達(dá)到抑制細(xì)菌生長的目的。De Maio等[37]為了證實(shí)這種捕獲作用，將氧化石墨烯載體與MTB共培養(yǎng)后，用超聲裂解氧化石墨烯薄片以釋放細(xì)菌；結(jié)果隨超聲處理的時間增加，MTB的CFU也增加。雖然De Maio 等的實(shí)驗(yàn)未觀察到氧化石墨烯載體對MTB的直接殺菌作用，但是這種“誘捕”獨(dú)特機(jī)制為將來結(jié)核病治療提供了新的思路。與氧化石墨烯相比，氧化石墨烯的還原形式直接對H37Ra標(biāo)準(zhǔn)株的MTB具有抗結(jié)核活性，其最小抑菌濃度為200 μg/ml。因此，氧化石墨烯的扁平特性使該材料能夠像納米刀一樣來切割細(xì)菌膜，并引起膜干擾和誘導(dǎo)氧化還原反應(yīng)[38]。盡管碳納米載體通過呼吸道給藥存在早期肉芽腫反應(yīng)、急性炎癥反應(yīng)、進(jìn)行性纖維化等不良反應(yīng)[39]，但是碳納米載體作為一種新型抗結(jié)核策略，除了可以負(fù)載抗結(jié)核藥物達(dá)到雙重治療效果，還可以有效避免結(jié)核耐藥的負(fù)擔(dān)。

(五)金屬納米載體

銀已被用作了幾個世紀(jì)的抗菌劑，當(dāng)它作為納米制劑時因穿透細(xì)胞膜作用增強(qiáng)，抗菌功能也隨之提高。Singh等[40]報(bào)道了銀和金納米顆粒作為MTB的比較研究，銀納米顆粒在3 μg/ml的濃度下可抑制90%的MTB生長,而金納米顆粒在100 μg/ml都沒有這種活性。盡管銀納米顆粒具有較高的抗結(jié)核活性，但與標(biāo)準(zhǔn)抗結(jié)核藥RFP最小抑菌濃度(0.4 μg/ml)相比仍有差距。Olakanmi等[41]報(bào)道了在鼠結(jié)核模型中用硝酸鎵腹腔注射后，肺、肝和脾臟中的MTB的CFU明顯減少。這是因?yàn)殍F是MTB代謝生長中必不可少的物質(zhì)，所以在MTB的酶活性位點(diǎn)上可用鎵代替鐵使其失去功能，這是金屬粒子抗結(jié)核治療的另外一個機(jī)制。Narayana-samy 等[42]更是將鎵制備成納米制劑并被動靶向到受感染的巨噬細(xì)胞內(nèi)，連續(xù)釋放藥物15 d，并有效抑制MTB及HIV的生長。他們還發(fā)現(xiàn)鎵納米顆粒還可以通過調(diào)節(jié)IκB激酶-β激活核因子κB(nuclear factorkappa-B，NF-κB)途徑，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞降低IL-6和IL-8的分泌水平[43]。為了增加抗結(jié)核金屬粒子的水溶性，Sato等[44]制備了用二價銅離子共價結(jié)合INH后，用納米脂質(zhì)體載體包裹。在作者研究的結(jié)果中，使用脂質(zhì)體負(fù)載后不但提高了27.3～55.4倍抗結(jié)核活性，而且降低了游離金屬粒的毒性。但是實(shí)驗(yàn)僅僅只是粗略地評估了急性死亡事件及血液生化指標(biāo)，對于該系統(tǒng)慢性毒性并未繼續(xù)研究。所以金屬納米粒同樣作為新型抗結(jié)核載體，其較低的抑菌濃度有望成為治療MDR-TB、XDR-TB的有力手段，但針對其解決慢性重金屬毒性問題仍需大量研究。

四、主動靶向遞藥系統(tǒng)

主動靶向遞藥系統(tǒng)就是納米載體與細(xì)胞組織之間的配體-受體相互作用。這些配體一般可綴合在藥物遞送系統(tǒng)的表面，然后通過巨噬細(xì)胞PRRs識別并介導(dǎo)內(nèi)吞作用。PRRs一般包括C型凝集素受體、Toll樣受體(TLR)、Nod樣受體(NLR)、清道夫受體、Fc受體。其中的C型凝集素受體可識別富含碳水化合物的分子。甘露糖受體就是C型凝集素中的一個受體，還可以識別MTB細(xì)胞壁上面的脂阿拉伯甘露聚糖[3]。因此利用甘露糖作為配體修飾納米遞藥系統(tǒng)目前已經(jīng)被許多研究報(bào)道。Vieira等[45]開發(fā)了甘露糖基化的脂質(zhì)納米遞藥系統(tǒng)來負(fù)載RFP以改善結(jié)核病治療，研究結(jié)果表明甘露糖化納米脂質(zhì)納米粒對人骨髓來源的巨噬細(xì)胞攝取增加，并能有效抑制細(xì)胞內(nèi)MTB的生長。此外他們還對納米粒的內(nèi)吞機(jī)制做了研究，分別用氯丙嗪和非律平限制網(wǎng)格蛋白和小窩依賴性內(nèi)吞作用，而細(xì)胞松弛素D限制大胞飲作用，結(jié)果巨噬細(xì)胞對甘露糖化脂質(zhì)體納米粒攝取減少，分別為65%、20%、25%。Maretti等[46]同樣報(bào)道了在體外實(shí)驗(yàn)中使用負(fù)載RFP的甘露糖化納米脂質(zhì)體，在鼠J774巨噬細(xì)胞中攝取增強(qiáng)。

目前還有其他用于巨噬細(xì)胞主動靶向的配體研究，例如：透明質(zhì)酸、乳糖、聚乙二醇、霉菌酸(表2)。透明質(zhì)酸是一種酸性黏多糖。Gao等[47]用透明質(zhì)酸-生育酚琥珀酸酯膠束負(fù)載利福噴丁，通過吞噬作用和受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用被小鼠肺泡巨噬細(xì)胞攝取，且具有時間和劑量依賴性。Gao等還指出透明質(zhì)酸修飾的納米膠束還能誘導(dǎo)Th1細(xì)胞釋放高濃度細(xì)胞因子，這將有助于增強(qiáng)抗結(jié)核效應(yīng)。另外一個靶向配體為分枝桿菌酸，又稱為霉菌酸，其是從MTB細(xì)胞壁分離下來的脂體。Lemmer等[48]利用雙乳溶劑揮發(fā)法將霉菌酸及INH包封在PLGA納米粒中，結(jié)果表明霉菌酸在納米顆粒表面表達(dá)，顯著增加了巨噬細(xì)胞的內(nèi)吞作用。聚乙二醇作為抗結(jié)核主動靶向遞藥系統(tǒng)的重要組成部分，是一種常見“隱形”聚合物，可通過簡單的有機(jī)合成來修飾納米遞藥系統(tǒng)。聚乙二醇雖然延長了載藥納米遞藥系統(tǒng)的血液循環(huán)和減少了給藥頻次，但是同樣抑制了巨噬細(xì)胞的識別和吞噬作用[49]。但是至少解決了一些無機(jī)納米載體的低生物利用度和較短的循環(huán)時間問題[50]。

表2 巨噬細(xì)胞主動靶向的納米遞藥系統(tǒng)的相關(guān)報(bào)道

五、影響靶向遞送效率的因素

巨噬細(xì)胞作為MTB的儲存庫，而納米遞藥系統(tǒng)作為一種靶向細(xì)胞內(nèi)的抗結(jié)核新劑型，其旨在:(1)改善藥物溶解度及穩(wěn)定性；(2)控制釋放速率、延長循環(huán)時間、縮短給藥時間以提高患者依從性；(3)將藥物有效地遞送到巨噬細(xì)胞中，以降低藥物的全身毒性；(4)還可透過各組織器官的天然屏障到達(dá)目標(biāo)區(qū)域。

目前，研究通過以下幾點(diǎn)來改善納米遞藥系統(tǒng)針對巨噬細(xì)胞的藥物遞送效率:(1)可以通過調(diào)節(jié)納米粒子的大小，一般20～100 nm的中等大小聚合物納米粒子更容易被細(xì)胞內(nèi)吞[15]；(2)納米粒子幾何形狀也是一個不可忽略的因素，圓形、橢圓形粒子更容易被巨噬細(xì)胞內(nèi)吞，而增加粒子長寬比會降低內(nèi)吞作用[57]；(3)帶正電的納米顆粒與巨噬細(xì)胞的陰離子質(zhì)膜相互作用而更易被內(nèi)吞[54]；(4)調(diào)節(jié)納米遞藥系統(tǒng)與血漿蛋白(調(diào)理素)的相互作用；(5)通過綴合配體主動靶向到巨噬細(xì)胞。此外，還報(bào)道了在納米遞藥系統(tǒng)中添加細(xì)胞穿透肽，以通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和巨胞飲作用來增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)吞[58]。

六、小結(jié)

盡管醫(yī)學(xué)水平在高速發(fā)展，但結(jié)核病對于公共醫(yī)療保健仍然是一個巨大威脅。按照世界衛(wèi)生組織提出的在2035年消除全球結(jié)核病負(fù)擔(dān)這一目標(biāo)，目前仍需要做大量工作。尤其針對MDR-TB和XDR-TB的出現(xiàn)，更加迫切地需要新的抗結(jié)核藥物。目前，人們已經(jīng)探索了多種納米載體和生物材料用于抗結(jié)核病的單藥和多藥輸送，如聚合物、脂質(zhì)體、多糖、金屬、碳等納米遞藥系統(tǒng)。上述納米遞藥系統(tǒng)涵蓋了化學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)藥學(xué)和工程學(xué)等多個學(xué)科，系列實(shí)驗(yàn)研究不僅證明了納米投藥系統(tǒng)可克服藥物本身的物理化學(xué)局限性、改善藥物遞送速率，而且可通過主動或被動靶向至受感染的巨噬細(xì)胞中(MTB的細(xì)胞儲存庫)。盡管這些納米遞藥系統(tǒng)已經(jīng)取得許多良好的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但如果將其用于臨床還需要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制及參數(shù)評估，如粒徑、形狀、表面電荷、表面成分、藥物包封率、穩(wěn)定性、載體代謝后毒性等。此外，還需要考慮納米遞藥系統(tǒng)所處環(huán)境因素的影響，如pH值、溫度、生物介質(zhì)中特殊物質(zhì)的相互作用等。這些參數(shù)的協(xié)調(diào)是非常復(fù)雜且至關(guān)重要的，可能是一個長期而艱難的過程，就像脂質(zhì)體的發(fā)現(xiàn)到FDA的批準(zhǔn)成為藥物制劑用了30多年一樣。